МЕТОД ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЖИВУЧОСТІ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ НА МОБІЛЬНІЙ ПЛАТФОРМІ З УРАХУВАННЯМ ЗДІЙСНЕННОСТІ РЕЗЕРВНИХ ПРОФІЛІВ РЕСУРСОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2026.2.46Ключові слова:
система, мобільна платформа, живучість, профіль ресурсозабезпечення, критичний процесАнотація
У статті розглянуто одну із модифікацій задачі забезпечення живучості інформаційної системи на мобільній платформі за умов обмежених ресурсів, нестаціонарних зовнішніх впливів та переривчастої зв’язності компонентів системи. Показано, що за таких умов критичним є здійсненність поточного режиму ресурсозабезпечення та наявність формалізованого ресурсного запасу до межі здійсненності, що дає змогу своєчасно виявляти наближення стану системи до зриву виконання її критичних функцій. Запропоновано метод оперативного динамічного резервування, що використовує скінченний набір резервних профілів ресурсозабезпечення та правило керованого перемикання між ними. Для кожного профілю на кроці керування формується план розподілу ресурсів для критичних процесів, після чого обчислюється запас до межі здійсненності як мінімальний відносний резерв за умовами виконання мінімальних ресурсних вимог і наявності доступних ресурсів платформи. Рішення про утримання або перемикання профілю приймається з урахуванням зони утримання, обчислювальних витрат на перехід, граничної частоти перемикань у ковзному вікні та обмеження на перемикання лише у вікнах зв’язності. Проведено імітаційне дослідження на нестаціонарних часових рядах завантаженості процесорного ядра, навантаження каналу передачі даних та енергетичного ресурсу автономного ходу платформи за наявності критичних втрат ресурсів, часткових відновлень стану системи і епізодів переривчастої зв’язності її компонентів. Результати дослідження засвідчили, що запропонований метод підвищує живучість системи за інтегральними індикаторами ресурсного запасу та ресурсного дефіциту, збільшує час до першого порушення умов здійсненності резервних профілів ресурсозабезпечення та забезпечує виконання реконфігурацій в кроках доступної зв’язності без істотного збільшення кількості перемикань профілів.
Посилання
Рубан І.В., Ткачов В.М. Багаторівнева модель інформаційної системи на мобільній платформі та формалізація критеріїв її живучості. Вісник Херсонського національного технічного університету. 2025. Том 2 № 3(94). С. 399–409. DOI: https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2025.3.2.51.
Рубан І. В., Ткачов В. М. Моделювання процесу керування інформаційною системою на мобільній платформі в умовах деградації рівня даних. Актуальні питання сучасної інформатики: матеріали доповідей Х Всеукраїнської науково-практичної конференції з міжнародною участю «Сучасні інформаційні технології в освіті та науці», 13–14 листопада 2025 р. / за заг. ред. А. Федорчук. Житомир : Вид-во ЖДУ, 2025. Вип. 13. С. 446–450.
Додонов О. Г., Кузнєцова М. Г., Горбачик О. С. Моделювання і оцінювання функціональної стійкості інформаційних систем. Реєстрація, зберігання і обробка даних. 2025. Т. 27, № 1. С. 76–88. DOI: https://doi.org/10.35681/1560-9189.2025.27.1.335752.
Routing protocols strategies for flying Ad-Hoc network (FANET): Review, taxonomy, and open research issues / M. J. Almansor et al. Alexandria Engineering Journal. 2024. Vol. 109. P. 553–577. DOI: https://doi.org/10.1016/j.aej.2024.09.032.
AlHidaifi S. M., Asghar M. R., Ansari I. S. A Survey on Cyber Resilience: Key Strategies, Research Challenges, and Future Directions. ACM Computing Surveys. 2024. DOI: https://doi.org/10.1145/3649218.
Flying Sensor and Edge Network-Based Advanced Air Mobility Systems: Reliability Analysis and Applications for Urban Monitoring / H. Fesenko et al. Drones. 2023. Vol. 7, no. 7. P. 409. DOI: https://doi.org/10.3390/drones7070409.
Ланде Д.В. Методи підвищення живучості інформаційної складової корпоративних інформаційно-аналітичних систем. Реєстрація, зберігання і обробка даних. 2012. Т. 14, № 2. С. 48–58. DOI: https://doi.org/10.35681/1560-9189.2012.14.2.105050.
Додонов О. Г., Ланде Д. В. Мережева модель структурної живучості. Реєстрація, зберігання і обробка даних. 2021. Т. 23, № 1. С. 15–22. DOI: https://doi.org/10.35681/1560-9189.2021.23.1.235075.
Технологія забезпечення живучості територіально-розподілених інформаційних комп’ютерних систем в єдиному інформаційному просторі / О. Г. Додонов та ін. Реєстрація, зберігання і обробка даних. 2024. Т. 26, № 1. С. 121–143. DOI: https://doi.org/10.35681/1560-9189.2024.26.1.308659.
Models for Assessing the Dependability of Programmable Devices with Controlled Multi-Level Degradation / V. Kharchenko et al. Lecture Notes in Networks and Systems. Cham, 2025. P. 85–95. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-92734-8_9.
Рубан І.В., Ткачов В.М. Таксономія та метрики оцінювання підходів до забезпечення живучості інформаційних систем. Інформаційні технології і автоматизація – 2025: матеріали XVIII міжнародної науково-практичної конференції, 30-31 жовтня 2025 р. – Одеса: видавництво ОНТУ, 2025 р. С. 796–798.
Фролов Д. Є. Огляд підходів до класифікації відмов і чинників впливу на функціональну здатність багаторівневих інформаційних систем. Проблеми iнформатизацiї : тези доп. тринадцятої міжнар. наук.-техн. конф. 27–28 листопада 2025 р. Т. 3, секцiя 4. Баку–Харків–Бельсько-Бяла, 2025. С. 21–23.
Resource Scheduling in Edge Computing: A Survey / Q. Luo et al. IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2021. P. 1. DOI: https://doi.org/10.1109/comst.2021.3106401.
Xia X., Fattah S. M. M., Babar M. A. A Survey on UAV-enabled Edge Computing: Resource Management Perspective. ACM Computing Surveys. 2023. DOI: https://doi.org/10.1145/3626566.
Real-Time Service Migration in Edge Networks: A Survey / Y. Zhang et al. Journal of Sensor and Actuator Networks. 2025. Vol. 14, no. 4. P. 79. DOI: https://doi.org/10.3390/jsan14040079.
Handover Decision with Multi-Access Edge Computing in 6G Networks: A Survey / S. Jahandar et al. Results in Engineering. 2025. P. 103934. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rineng.2025.103934.
Singh R., Sukapuram R., Chakraborty S. A survey of mobility-aware Multi-access Edge Computing: Challenges,
use cases and future directions. Ad Hoc Networks. 2022. P. 103044. DOI: https://doi.org/10.1016/j.adhoc.2022.103044.
Mukhopadhyay A., Iosifidis G., Ruffini M. Migration-aware Network Services with Edge Computing. IEEE Transactions on Network and Service Management. 2022. P. 1. DOI: https://doi.org/10.1109/tnsm.2021.3139857.
Wan X. Dynamic Resource Management in MEC Powered by Edge Intelligence for Smart City Internet of Things.
Journal of Grid Computing. 2024. Vol. 22, no. 1. DOI: https://doi.org/10.1007/s10723-024-09749-3.
AI Services-Oriented Dynamic Computing Resource Scheduling Algorithm Based on Distributed Data Parallelism in Edge Computing Network of Smart Grid / J. Zou et al. Future Internet. 2024. Vol. 16, no. 9. P. 312. DOI: https://doi.org/10.3390/fi16090312.
Ismail A. A., Khalifa N. E., El-Khoribi R. A. A survey on resource scheduling approaches in multi-access edge computing environment: a deep reinforcement learning study. Cluster Computing. 2025. Vol. 28, no. 3. DOI: https://doi.org/10.1007/s10586-024-04893-7.
Dynamic IoT deployment reconfiguration: A global-level self-organisation approach / N. Farabegoli et al. Internet of Things. 2024. Vol. 28. P. 101412. DOI: https://doi.org/10.1016/j.iot.2024.101412.
Evaluation of network resilience, survivability, and disruption tolerance: analysis, topology generation,
simulation, and experimentation / J. P. G. Sterbenz et al. Telecommunication Systems. 2011. DOI: https://doi.org/10.1007/s11235-011-9573-6.
Resilience in Edge Computing: Challenges and Concepts / D. Ergenç et al. Foundations and Trends® in Networking. 2025. Vol. 14, no. 4. P. 254–340. DOI: https://doi.org/10.1561/1300000074.
Task offloading strategies for mobile edge computing: A survey / S. Dong et al. Computer Networks. 2024. P. 110791. DOI: https://doi.org/10.1016/j.comnet.2024.110791.
A survey on task type-based computation offloading in mobile edge networks / H. Wu et al. Ad Hoc Networks. 2025. P. 103754. DOI: https://doi.org/10.1016/j.adhoc.2025.103754.
Bui K. A., Yoo M. Interruption-Aware Computation Offloading in the Industrial Internet of Things. Sensors. 2025. Vol. 25, no. 9. P. 2904. DOI: https://doi.org/10.3390/s25092904.
Tkachov V., Ruban I. Integral survivability metric of an information system on a mobile platform under functional cascading and secondary failures. Innovative Technologies And Scientific Solutions For Industries. 2025. No. 4(34). P. 78–100. DOI: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2025.4.078.
Higham N. J. Accuracy and Stability of Numerical Algorithms. 2nd ed. Philadelphia, PA: Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM), 2002. 680 p. DOI: https://doi.org/10.1137/1.9780898718027.
Hespanha J. P., Morse A. S. Stability of switched systems with average dwell-time. 1999 Conference on Decision and Control, Phoenix, AZ, USA. DOI: https://doi.org/10.1109/cdc.1999.831330.
Tkachov V. Supplementary figures and tables for the article Method for Ensuring the Survivability of an Information System on a Mobile Platform with Account for the Feasibility of Redundant Resource-Provisioning Profiles. Версія 1 [Data set]. Zenodo. 2026. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.18724603.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.




